Prikkelende hersenbehandeling?
Momenteel is er bij wetenschappers op het gebied van elektrische hersenstimulatie veel activiteit. Naast de 70 jaar oude elektroconvulsietherapie (ECT), wordt het menselijk brein tegenwoordig ook wel behandeld met transcraniële magnetische stimulatie (rTMS), diepe hersenstimulatie (DBS), en transcraniële directe stroom stimulatie (tDCS).
Deze hersenstimulatie technieken gaan allemaal uit van de gedachte dat met een externe bron, zoals directe elektrische stroom of een magnetisch veld, het vuren van de neuronen in de hersenen beïnvloed kan worden. Dit zou dan onder anderen kunnen leiden tot verbetering van de stemming, vermindering van chronische pijn, vermindering van akoestische hallucinaties, vermindering van tinnitus, en zelfs het verbeteren van de rekenvaardigheid van mensen. Deze effecten zijn inmiddels min of meer wetenschappelijk aangetoond en gerepliceerd in peer-reviewed tijdschriften.
Waar gaat de stroom naartoe?
Op een bijeenkomst van de Cognitive Neuroscience Society in New York in april 2016 rapporteerden György Buzsáki et al. (een vermaarde neurowetenschapper uit Hongarije) over een kadaverstudie, waarin ze elektrische stimulatie op de schedel van overleden mensen toedienden en met elektrodes in het afgestorven hersenweefsel maten waar en hoeveel stroom er terechtkwam. Bijna geen stroom bleek daadwerkelijk het hersenweefsel binnen te komen. Meer dan 90% van de toegediende stroom werd omgeleid via de hoofdhuid als een “shunt”. Deze bevinding is overigens niet geheel nieuw. In 1949 werd reeds door Lorimer et al., ook in een kadaverstudie, beschreven dat slechts 10% van de bij ECT toegediende stroom daadwerkelijk in het hersenweefsel terecht komt. Het verschil is alleen dat bij tDCS er ongeveer 1-2 milliAmpère op de hoofdhuid wordt toegediend, terwijl er bij ECT stroompulsen van 800-900 milliAmpère gegeven worden (uiteraard onder narcose en leidend tot een insult).
Deze bevinding van Buzsáki et al. leidt tot serieuze bedenkingen over alle studies die momenteel verschenen zijn (en nog gaan verschijnen) over behandelingen met bijvoorbeeld tDCS. Het is volgens Buzsáki niet te verwachten dat 1-2 milliAmpère daadwerkelijk leidt tot het stimuleren van het vuren van neuronen binnen de menselijke schedel. Buzsáki schat in dat je minimaal 4-5 milliAmpère nodig hebt om überhaupt een prikkel te kunnen toedienen (een ‘taser’ of stroomstootwapen levert ongeveer deze stroom). Maar hoe komt het dan dat er veel positieve resultaten worden gevonden van technieken zoals tDCS? Onderzoekers van de University of New Mexico, Albuquerque VS, bijvoorbeeld, toonden aan dat met een half uur toediening van 2 milliAmpère op de hoofdhuid de vaardigheid in het ontdekken van ‘gevaar’ tijdens een videogame verdubbelt. Een bevinding die vervolgens wordt gerepliceerd door verschillende onderzoeksgroepen.
Kadaveronderzoek
Methodologisch valt er wel wat aan te merken op de kadaverstudie. Het onderzoek van Buzsáki kan vertekend zijn doordat hij dode hersenen gebruikte, en dit weefsel geleidt stroom anders dan levend weefsel. Echter, een levende hoofdhuid geleidt de stroom zelfs veel beter omdat het beter gehydreerd is, waardoor verwacht mag worden dat dan nóg minder stroom de schedel in komt. Anderen stellen dat de 1-2 milliAmpère weliswaar niet direct de neuronen aanzet tot vuren, maar dat deze stroom neuronen wel makkelijker laat vuren en nieuwe connecties laat maken. Ook kan de laagstroom het niet-neuronale hersenweefsel beïnvloeden (glia; verantwoordelijk als steuncellen, voeding en bescherming van de neuronen tegen pathogenen), wat indirect dan weer kan leiden tot beïnvloeding van de elektrische activiteit van de hersenen.
Stroom heeft door de eeuwen heen altijd een bijzonder aantrekkingskracht gehad. Zeker ook binnen de geneeskunde. ECT is nog altijd een levensreddende uitvinding, waarmee tot op de dag van vandaag veel leed wordt gelenigd. Er is steeds meer onderbouwing voor DBS en rTMS als zinvolle behandelvorm bij, respectievelijk, ernstig therapieresistente patiënten dan wel milde stemmingsstoornissen. Echter, de ‘doe-het-zelf-industrie’ heeft tDCS – en een variant daarop ‘transcranial alternating current stimulation (tACS)’ – inmiddels omarmd als potentiele behandeling voor allerlei kwalen. Mensen dienen zichzelf hierbij met elektroden, bevestigd met een bandje op het voorhoofd, continue of afwisselend laagstroom toe op de huid. Sommige mensen ervaren hierdoor verlichting van klachten en verbetering van prestaties. Zo werkt dat bij mensen; die attribueren nu eenmaal veranderingen aan interventies. Het blijft echter staan dat nieuwe ontwikkelingen alleen als medisch behandeling zouden moeten worden toegepast na degelijk wetenschappelijk onderzoek. Ik kan het dus volledig eens zijn met Vincent Walsh (University College London) die op de bijeenkomst aangaf: “The tDCS field is a sea of bullshit and bad science. It really needs to be put under scrutiny like this.”
FOTO: MIHÁLY VÖRÖSLAKOS/UNIVERSITY OF SZEGED
